Şarj Pompası Nedir: Çalışma ve Uygulamaları

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Bir şarj pompası bir değiştirmek Bir kapasitör kullanarak giriş voltajının ayrık katlarını oluşturan tip mod güç kaynağı. Düşük güç elektroniği 3.3V gibi düşük bir voltajımız olduğu belirli koşullarda, ancak 5V'a ihtiyacımız var. Bu durumun üstesinden gelmek için bir güçlendirici dönüştürücü kullanıyoruz. Bu dönüştürücüler düşük güçlerde verimsizdir çünkü çalışırken çok fazla güç tüketirler, gürültülü cihazlardır ve ters işlemde çalışmazlar. Bu nedenle, bu sorunun üstesinden gelmek için, şarj pompası adı verilen bir anahtar tipi mod güç kaynağı kullanıyoruz.

Şarj Pompası nedir?

Tanım: Bir şarj pompası, DC dönüştürücü , yüksek verimli bir çıktı üretir. Genellikle daha yüksek bir seviyede çalışırlar Sıklık . Aynı zamanda uçmak olarak da adlandırılır

Özellikler

Aşağıdakiler, oldukları şarj pompasının genel özellikleridir.

Şarj Pompası Devre Şeması

Aşağıdaki devre genellikle bir 'S' anahtarından veya bir

Tek Kademeli Şarj Pompası

Tek Kademeli Şarj Pompası

Aşağıdaki devre, birinci aşamanın çıktısının ikinci aşamaya girdi olarak verildiği ve ikinci aşamadan çıkışın çıktı yük aşamasıyla kademeli olduğu iki aşamalı bir şarj pompasının yapısını göstermektedir. Bu yapı, pompanın daha düşük giriş voltajından yüksek bir çıkış voltajı oluşturmasına izin verir.

Çok Aşamalı

Çok Aşamalı Şarj Pompası Devresi

Çalışma

bir şarj pompasının çalışması bir kapasitör kullanılarak açıklanabilir. Bir kapasitörün temel işlevi, gerektiğinde yükü depolamak veya şarj etmek ve boşaltmaktır. Örneğin, kapasitör 9V'a kadar şarj ettiğimiz ve bir kullanarak ölçtüğümüz 9V kapasitanslı bir kapasitörümüz var.

Pratik Devrenin İnşası

3 kademeli bir yükleme pompası, birbiri ardına kademeli olan 3 yükleme pompası kademesinden oluşur. 555 IC zamanlayıcı . Bu yapı çıkış voltajını artırır.

Devre Şeması 3 Aşama

Devre Şeması 3 Aşama

Kullanılan Bileşenler

Kullanılan 2 ana bileşen 555 zamanlayıcı IC ve pompa devresidir

555 Saatleri

Bir 555 IC aşağıda gösterildiği gibi 8 pin, GND, Tetik, Çıkış, Sıfırlama, Güç Kaynağı, Deşarj Kapasitörü, Eşik, Kontrol Voltajından oluşur.

555 IC Pin Şeması

555 IC Pin Şeması

555 IC'de Kullanılan Bileşenler: kapasitör (dekuplaj), 100 nF dekuplajında ​​2 Sıklık 500KHz'ye kadar, bu da çıkış voltajının dalgalanmaması için pompa kapasitörünün periyodik olarak yenilenmesine yardımcı olur.

555 IC Devresi

555 IC Devresi

Şarj Pompası Devresi

Bu devrede kullanılan bileşenler 6 adet IN4148 diyot (veya UF4007), 5 adet 10 µF elektrolitik kondansatör, 100 µF elektrolitik kondansatördür. Devre şeması aşağıda gösterilmiştir, bu devreye giriş 555 IC'nin 3 numaralı çıkış pininden alınır. Giriş, kapasitörün diyot kullanarak şarj etmesine izin verir. Devreden kondansatörün negatif ucunun topraklandığını, devrenin çıkışı yükseldiğinde kondansatör negatif pini de yükseldiğini gözlemleyebiliriz. Ancak kapasitörün zaten içinde yük depoladığını bildiğimiz için, voltaj, üzerinden ölçüldüğünde çift giriş voltajı gösterir.

Şarj Pompası Devresi

Şarj Pompası Devresi

Ancak elde edilen çıkış voltajı dalgalanmanın% 50'sinden oluşur, dolayısıyla çıkıştaki bu dalgalanma etkisinin üstesinden gelmek için aşağıda gösterildiği gibi tepe dedektörü adı verilen bir ek devre ekliyoruz.

Tepe Dedektörü

Şarj Pompasının Pik Dedektörü

Gerilim İnvertörü Olarak Şarj Pompası

Bir şarj pompası yalnızca yüksek çıkış voltajı üretmekle kalmaz, aynı zamanda çıkış voltajını tersine çevirebilir. Devre şeması, devredeki diyotun aşağıda gösterildiği gibi ters bağlandığı bir voltaj katlayıcısına benzer.

İnvertör Devresi

İnvertör Devresi

Çalışma

555 IC'nin çıkışı yükseldiğinde kapasitör şarj olur ve IC çıkışı düştüğünde kapasitör 2. kapasitörden geriye doğru boşalır. Bu nedenle, devrenin dışında bir negatif voltaj üretir.

Şarj Pompasının Avantajları

Aşağıdakiler avantajlardır

  • Düşük maliyetli
  • Daha az alan kaplar
  • Sıkıştırılabilir
  • Ters gerilim polaritesinde kullanılabilir
  • Düşük giriş voltajından yüksek çıkış voltajı üretir.

Şarj Pompasının Sınırlamaları

Aşağıdakiler sınırlamalardır

  • Çıkışta elde edilen akım çok düşüktür ancak bazı durumlarda uyumlu IC kullanılıyorsa, çıkışta 100mA akım ancak daha az verimle elde edebiliriz.
  • Çıktı, girdi aşamalarıyla dolaylı olarak orantılıdır. i, e. bu pompalar yüksek çıkış voltajı elde etmek için baştan sona her aşamada eklenirse. Bu durum yalnızca sistemin karmaşıklığını artırır ve yüksek bir çıkış voltajı oluşturmaz.
  • Verimlilik, çıkış voltajına bağlıdır.

Uygulamalar

şarj pompasının uygulamaları aşağıdakileri dahil edin.

  • Kullanılıyorlar RS-232 5V veya 3V güç kaynağı rayından hem pozitif (+ 10V) hem de negatif voltajı (-10V) çalıştıran seviye değiştiriciler.
  • Uygulama LCD ekran veya beyaz LED sürücüler , tek bir düşük voltaj kaynağından yüksek ön gerilim üreten
  • Kullanılan NMOS anılar ve mikroişlemci bir negatif gerilime VBB
  • Kullanılan H köprüler yüksek hızlı sürücülerde
  • Voltaj çift
  • şarj pompası devresi oluşur bir voltaj kaynağına bağlı bir kapasitör, bir anahtar veya bir diyot. Bazı durumlarda, üretilen çıkış voltajı, çıkış aşamasında bir tepe detektörü kullanılarak ortadan kaldırılabilen dalgalanmalardan oluşabilir. Bu devreler ayrıca diyotu ters polaritede bağlayarak tersine çevrilmiş çıkış voltajı üretebilir. Şarj pompasının temel avantajı, oldukça verimli olmaları ve yapımında basit olmalarıdır.